本發(fā)明涉及行為監(jiān)控能力測(cè)試技術(shù)，特別涉及一種調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

行為監(jiān)控是指作業(yè)者對(duì)自身作業(yè)行為進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控的過(guò)程，該行為監(jiān)控能力關(guān)系到作業(yè)者能否在事故發(fā)生之前，及時(shí)察覺(jué)并糾正不正確的行為。對(duì)于調(diào)度員(例如，高鐵調(diào)度員)來(lái)說(shuō)，在操作過(guò)程中需要在不同時(shí)刻下發(fā)不同的調(diào)度命令，因此，能否及時(shí)察覺(jué)漏發(fā)或錯(cuò)發(fā)調(diào)度命令和調(diào)度員的行為監(jiān)控能力密切有關(guān)。所以，對(duì)調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試對(duì)調(diào)度安全具有重要的意義。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中已有的行為監(jiān)控能力的研究中，主要所使用的方法是：對(duì)比不同條件下各項(xiàng)行為監(jiān)控能力考核指標(biāo)的差異，而并未有定量化的測(cè)試(或考核)方法對(duì)調(diào)度員的行為監(jiān)控能力給出定量化的測(cè)試結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法和系統(tǒng)，從而可以對(duì)當(dāng)前被測(cè)試調(diào)度員的行為監(jiān)控能力進(jìn)行有效地測(cè)試，給出量化的測(cè)試分?jǐn)?shù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法，該方法包括：

通過(guò)顯示裝置按照隨機(jī)時(shí)間間隔向被測(cè)人員顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面或第二類(lèi)刺激畫(huà)面；所述被測(cè)人員被要求在顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的按鍵操作，而在顯示第二類(lèi)刺激畫(huà)面時(shí)不作任何反應(yīng)；

在測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)腦電采集裝置持續(xù)地實(shí)時(shí)采集被測(cè)人員的腦電數(shù)據(jù)，并當(dāng)被測(cè)人員根據(jù)所顯示的刺激畫(huà)面進(jìn)行相應(yīng)的按鍵操作時(shí)，通過(guò)行為采集裝置持續(xù)地實(shí)時(shí)采集被測(cè)人員的行為數(shù)據(jù)；

在測(cè)試過(guò)程結(jié)束之后，根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到錯(cuò)誤反應(yīng)后產(chǎn)生的腦電成分ern的平均波幅值，并對(duì)ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作；

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作后的ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行處理，得到結(jié)果簇；

將所述結(jié)果簇通過(guò)softmax分類(lèi)器進(jìn)行分類(lèi)，得到分類(lèi)結(jié)果，并將所述分類(lèi)結(jié)果作為被測(cè)人員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試結(jié)果。

較佳的，所述行為數(shù)據(jù)包括：

對(duì)不需作任何反應(yīng)的刺激的錯(cuò)誤率。

較佳的，所述根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到ern的平均波幅值包括：

通過(guò)腦電分析裝置對(duì)所采集的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析，以單側(cè)乳突為參考電極，去除眼電數(shù)據(jù)的干擾，并采用30hz低通進(jìn)行濾波處理以消除高頻信息的干擾；

以被測(cè)人員的錯(cuò)誤反應(yīng)時(shí)刻作為分析零點(diǎn)，設(shè)分析時(shí)程為600毫秒，以反應(yīng)前400至200毫秒進(jìn)行基線校正；

將分析時(shí)程內(nèi)的波幅大于±100μv的腦電數(shù)據(jù)視為偽跡而去除，獲得干凈的ern波形；

對(duì)所獲得的ern波形進(jìn)行波峰探測(cè)，根據(jù)探測(cè)到的各個(gè)波峰得到對(duì)應(yīng)的ern波幅值；

根據(jù)得到的所有ern波幅值計(jì)算得到ern的平均波幅值。

較佳的，通過(guò)如下的公式計(jì)算得到結(jié)果簇：

其中，hω,b為結(jié)果簇，f為轉(zhuǎn)換函數(shù)，xi為ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)，ω為隱含層的權(quán)重，b為隱含層的閾值。

較佳的，所述分類(lèi)結(jié)果包括如下的四類(lèi)測(cè)試結(jié)果：

y⁽ⁱ⁾∈{1,2,3,4}；其中，

當(dāng)y⁽ⁱ⁾＝1時(shí)，測(cè)試結(jié)果為90～100分；

當(dāng)y⁽ⁱ⁾＝2時(shí)，測(cè)試結(jié)果為80～90分；

當(dāng)y⁽ⁱ⁾＝3時(shí)，測(cè)試結(jié)果為70～80分；

當(dāng)y⁽ⁱ⁾＝4時(shí)，測(cè)試結(jié)果為60～70分。

本發(fā)明還提供了一種調(diào)度員行為監(jiān)控能力的測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：顯示裝置、腦電采集裝置、行為采集裝置、數(shù)據(jù)處理裝置和softmax分類(lèi)器；

所述顯示裝置，用于按照隨機(jī)時(shí)間間隔向被測(cè)人員顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面或第二類(lèi)刺激畫(huà)面；所述被測(cè)人員被要求在顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的按鍵操作，而在顯示第二類(lèi)刺激畫(huà)面時(shí)不作任何反應(yīng)；

所述腦電采集裝置，用于在測(cè)試過(guò)程中持續(xù)地實(shí)時(shí)采集被測(cè)人員的腦電數(shù)據(jù)；

所述行為采集裝置，用于當(dāng)被測(cè)人員根據(jù)所顯示的刺激畫(huà)面進(jìn)行相應(yīng)的按鍵操作時(shí)，持續(xù)地實(shí)時(shí)采集被測(cè)人員的行為數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)處理裝置，用于在測(cè)試過(guò)程結(jié)束之后，根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到錯(cuò)誤反應(yīng)后產(chǎn)生的腦電成分ern的平均波幅值，并對(duì)ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作后的ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行處理，得到結(jié)果簇；

所述softmax分類(lèi)器，用于對(duì)所述結(jié)果簇進(jìn)行分類(lèi)，得到分類(lèi)結(jié)果，并將所述分類(lèi)結(jié)果作為被測(cè)人員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試結(jié)果。

如上可見(jiàn)，在本發(fā)明中的調(diào)度員行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法和系統(tǒng)中，由于先通過(guò)顯示裝置按照隨機(jī)時(shí)間間隔向被測(cè)人員顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面或第二類(lèi)刺激畫(huà)面；然后通過(guò)腦電采集裝置和行為采集裝置分別采集被測(cè)人員的腦電數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)，并根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到ern的平均波幅值，并對(duì)ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作之后，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行處理，得到結(jié)果簇，最后將所述結(jié)果簇通過(guò)softmax分類(lèi)器進(jìn)行分類(lèi)，得到分類(lèi)結(jié)果，并將所述分類(lèi)結(jié)果作為被測(cè)人員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試結(jié)果，從而可對(duì)當(dāng)前被測(cè)試調(diào)度員的行為監(jiān)控能力進(jìn)行有效地測(cè)試，并得到最終的測(cè)試結(jié)果，給出量化的測(cè)試分?jǐn)?shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法和系統(tǒng)的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)施例提供了一種調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法和系統(tǒng)。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法和系統(tǒng)的流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中的調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法和系統(tǒng)主要包括如下所述的步驟：

步驟101，通過(guò)顯示裝置按照隨機(jī)時(shí)間間隔向被測(cè)人員顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面或第二類(lèi)刺激畫(huà)面；所述被測(cè)人員被要求在顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的按鍵操作，而在顯示第二類(lèi)刺激畫(huà)面時(shí)不作任何反應(yīng)。

步驟102，在測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)腦電采集裝置持續(xù)地實(shí)時(shí)采集被測(cè)人員的腦電數(shù)據(jù)，并當(dāng)被測(cè)人員根據(jù)所顯示的刺激畫(huà)面進(jìn)行相應(yīng)的按鍵操作時(shí)，通過(guò)行為采集裝置持續(xù)地實(shí)時(shí)采集被測(cè)人員的行為數(shù)據(jù)。

另外，較佳的，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述行為數(shù)據(jù)可以包括：對(duì)不需作任何反應(yīng)的刺激的錯(cuò)誤率。

另外，較佳的，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述被測(cè)人員可以是高鐵調(diào)度員或其他需要測(cè)試的技術(shù)人員。

步驟103，在測(cè)試過(guò)程結(jié)束之后，根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到錯(cuò)誤反應(yīng)后產(chǎn)生的腦電成分(ern)的平均波幅值，并對(duì)所述ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作。

例如，較佳的，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到ern的平均波幅值包括：

步驟31，通過(guò)腦電分析裝置對(duì)所采集的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析，以單側(cè)乳突為參考電極，去除眼電數(shù)據(jù)的干擾，并采用30hz低通進(jìn)行濾波處理以消除高頻信息的干擾。

步驟32，以被測(cè)人員的錯(cuò)誤反應(yīng)時(shí)刻作為分析零點(diǎn)，設(shè)分析時(shí)程為600毫秒(例如，分析時(shí)程可以是反應(yīng)前400毫秒至反應(yīng)后200毫秒)，以反應(yīng)前400至200毫秒進(jìn)行基線校正。

步驟33，將分析時(shí)程內(nèi)的波幅大于±100μv的腦電數(shù)據(jù)視為偽跡而去除，獲得干凈的ern波形。

步驟34，對(duì)所獲得的ern波形進(jìn)行波峰探測(cè)，根據(jù)探測(cè)到的各個(gè)波峰得到對(duì)應(yīng)的ern波幅值。

步驟35，根據(jù)得到的所有ern波幅值計(jì)算得到ern的平均波幅值。

通過(guò)上述的步驟31～35，即可根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到ern的平均波幅值。

另外，在本步驟中，可以使用常用的標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化方法將對(duì)ern的平均波幅值和所采集的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作，在此不再贅述。

步驟104，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作后的ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行處理，得到結(jié)果簇。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，可以使用多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的步驟104。以下將以其中的一種具體實(shí)現(xiàn)方式為例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行介紹。

例如，較佳的，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，可以通過(guò)如下的公式計(jì)算得到結(jié)果簇：

其中，hω,b為結(jié)果簇，f為轉(zhuǎn)換函數(shù)，xi為ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)，ω為隱含層的權(quán)重，b為隱含層的閾值。

步驟105，將所述結(jié)果簇通過(guò)softmax分類(lèi)器進(jìn)行分類(lèi)，得到分類(lèi)結(jié)果，并將所述分類(lèi)結(jié)果作為被測(cè)人員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試結(jié)果。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，對(duì)分類(lèi)結(jié)果的種類(lèi)進(jìn)行設(shè)置，從而得到被測(cè)人員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試結(jié)果。

例如，較佳的，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述分類(lèi)結(jié)果可以包括如下的四類(lèi)測(cè)試結(jié)果：

y⁽ⁱ⁾∈{1,2,3,4}；其中，

當(dāng)y⁽ⁱ⁾＝1時(shí)，測(cè)試結(jié)果為90～100分；

當(dāng)y⁽ⁱ⁾＝2時(shí)，測(cè)試結(jié)果為80～90分；

當(dāng)y⁽ⁱ⁾＝3時(shí)，測(cè)試結(jié)果為70～80分；

當(dāng)y⁽ⁱ⁾＝4時(shí)，測(cè)試結(jié)果為60～70分。

因此，通過(guò)上述的步驟101～105，即可對(duì)當(dāng)前被測(cè)試調(diào)度員的行為監(jiān)控能力進(jìn)行有效地測(cè)試，并得到最終的被測(cè)人員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試結(jié)果，給出量化的測(cè)試分?jǐn)?shù)。

另外，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還提供了一種調(diào)度員行為監(jiān)控能力的測(cè)試系統(tǒng)。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的調(diào)度員行為監(jiān)控能力的測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中的調(diào)度員行為監(jiān)控能力的測(cè)試系統(tǒng)包括：顯示裝置21、腦電采集裝置22、行為采集裝置23、數(shù)據(jù)處理裝置24和softmax分類(lèi)器25；

所述顯示裝置21，用于按照隨機(jī)時(shí)間間隔向被測(cè)人員顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面或第二類(lèi)刺激畫(huà)面；所述被測(cè)人員被要求在顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的按鍵操作，而在顯示第二類(lèi)刺激畫(huà)面時(shí)不作任何反應(yīng)；

所述腦電采集裝置22，用于在測(cè)試過(guò)程中持續(xù)地實(shí)時(shí)采集被測(cè)人員的腦電數(shù)據(jù)；

所述行為采集裝置23，用于當(dāng)被測(cè)人員根據(jù)所顯示的刺激畫(huà)面進(jìn)行相應(yīng)的按鍵操作時(shí)，持續(xù)地實(shí)時(shí)采集被測(cè)人員的行為數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)處理裝置24，用于在測(cè)試過(guò)程結(jié)束之后，根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到錯(cuò)誤反應(yīng)后產(chǎn)生的腦電成分(ern)的平均波幅值，并對(duì)所述ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作后的ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行處理，得到結(jié)果簇；

所述softmax分類(lèi)器25，用于對(duì)所述結(jié)果簇進(jìn)行分類(lèi)，得到分類(lèi)結(jié)果，并將所述分類(lèi)結(jié)果作為被測(cè)人員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試結(jié)果。

綜上可知，在本發(fā)明中的調(diào)度員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試方法和系統(tǒng)，由于先通過(guò)顯示裝置按照隨機(jī)時(shí)間間隔向被測(cè)人員顯示第一類(lèi)刺激畫(huà)面或第二類(lèi)刺激畫(huà)面；然后通過(guò)腦電采集裝置和行為采集裝置分別采集被測(cè)人員的腦電數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)，并根據(jù)所采集的腦電數(shù)據(jù)得到ern的平均波幅值，并對(duì)ern的平均波幅值和行為數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以及一致化操作之后，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行處理，得到結(jié)果簇，最后將所述結(jié)果簇通過(guò)softmax分類(lèi)器進(jìn)行分類(lèi)，得到分類(lèi)結(jié)果，并將所述分類(lèi)結(jié)果作為被測(cè)人員的行為監(jiān)控能力的測(cè)試結(jié)果，從而可對(duì)當(dāng)前被測(cè)試調(diào)度員的行為監(jiān)控能力進(jìn)行有效地測(cè)試，并得到最終的測(cè)試結(jié)果，給出量化的測(cè)試分?jǐn)?shù)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。